An investigation of Acid Rock Drainage (ARD) occurrence in a gold mine located in a Southeastern Brazil region

Abstract

This work is aimed at evaluating the potential of Acid Rock Drainage (ARD) from two Brazilian gold sulfidic ore samples, by means of using three of the most traditional ARD prediction techniques: Standard Acid Base Accounting and Modified Acid Base Accounting, as static methods, and humidity cells, as a kinetic method. Samples were submitted to chemical and mineralogical characterization that indicated the presence of traces of sulfide minerals, such as pyrite, arsenopyrite, pyrrhotite and of carbonates, calcite and dolomite. While the Standard ABA results were inconclusive, the Modified ABA NNP results and NP/AP ratio suggested a tendency of TP01 and WP01 being acid generators, this tendency being slightly stronger for sample WP01. So, a kinetic test was conducted to elucidate the results. The humidity cells results for samples TP01 and WP01 indicated the probable sulfide oxidation to produce acid, subsequently neutralized by alkalinity generated by the carbonates. Based on the results, one can conclude that although sample WP01 has a slightly higher ARD generation potential than TP01, these samples can be at different stages of ARD process, or better, TP01 is at a more advanced stage of ARD production than WP01. The determinant role of the kinetic tests is highlighted by the results.

Translated abstract

Esse trabalho tem como objetivo avaliar o potencial de geração de Drenagem Ácida de Rocha (ARD) de duas amostras de minério de ouro sulfetado através de três das mais tradicionais técnicas de diagnóstico de ARD: "Standard Acid Base Accounting and Modified Acid Base Accounting", métodos estáticos, e células úmidas, método cinético. As amostras foram submetidas a uma caracterização química e mineralógica que indicou a presença de traços de sulfetos, tais como pirita, arsenopirita e pirrotita e de carbonatos, tais como calcita e dolomita. Considerando os resultados dos ensaios realizados, foi confirmada a necessidade de se utilizarem diversas técnicas para se concluir sobre o potencial de geração de ARD dessas amostras. Enquanto os resultados dos ensaios do "Standard ABA" foram inconclusivos, os resultados de NNP e NP/AP do "Modified ABA" indicaram uma tendência de as amostras TP01 e WP01 serem geradoras de ácido, sendo essa tendência discretamente mais acentuada para WP01. Assim, o ensaio cinético foi conduzido para elucidar os resultados. Os resultados das células úmidas para as amostras TP01 e WP01 indicaram a provável oxidação dos sulfetos resultando na produção de ácido, seguida de neutralização pela alcalinidade gerada pelos carbonatos. Com base nesses resultados, pode ser concluído que, apesar de a amostra WP01 apresentar um potencial de geração de ARD ligeiramente superior a TP01, essas amostras podem estar em diferentes estágios no processo, ou melhor, TP01 deve estar em um estágio de geração de ARD mais avançado que WP01. O papel fundamental dos ensaios cinéticos foi ressaltado pelos resultados.